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思 考 题1-1 试列举生活中热传导、对流传热和辐射传热的事例。
1-2 冬天，上午晒被子，晚上睡觉为什么还会感到暖和？1-3 通过实验测定夹层中流体的导热率时，应采用图1-6中哪一种装置？为什么？1-4 在思考题1-3中，流体为空气时导热率可用式（1-1）计算，式中t ∆为热、冷面的温度差，δ为空气夹层的厚度，Φ为通过空气夹层的热流量，A 为空气夹层的导热面积。
实践证明，t ∆不能太大，否则测得的热导率比真实的热导率大。
试分析其原因。
1-5 从传热的角度出发、采暖散热器的冷风机应放在什么高度最合适？1-6 从表1-1对流传热系数的大致范围，你可以得出哪些规律性的结论？1-7 多层热绝缘由铝箔和玻璃纤维纸、玻璃布、尼龙网等依次包扎而成，并且整个系统处在高真空下。
在20～300 K 的温度下它的热导率可低达)K m /(W 10)6.0(0.14⋅×−～,试分析其原因。
1-8 在深秋晴朗无风的夜晚，草地会披上一身白霜，可是气象台的天气报告却说清晨最低温度为2℃。
试解释这种现象。
但在阴天或有风的夜晚（其他条件不变），草地却不会披上白霜，为什么？1-9 在一有空调的房间内，夏天和冬天的室温均控制在20℃，但冬天得穿毛线衣，而夏天只需穿衬衫。
这是为什么？（提示：参考图1-8，先画出夏天和冬天墙壁传热的温度分布曲线，再解释这种现象。
） 1-10 饱和水蒸气管道外包保温材料，试分析三种传热方式怎样组成由水蒸气经管道壁和保温层到空气的传热过程，并画出热阻串并联图。
1-11 在思考题1-10中，管道外壁的温度近似等于饱和水蒸气的温度。
试用热阻分析解释这一现象。
1-12 某双层壁中的稳态温度分布如图1-7所示，问哪一层材料的热导率大？哪一层材料的导热热阻大？ 1-13 某传热过程的温度分布曲线如图1-8所示，试分别画出其在下列情况下的温度分布曲线：（1）0 / →λδ；（2）∞→ h 1；（3）∞→ h 2；（4）；∞→ h 1，∞→ h 2。
传热学思考题(总8页) --本页仅作预览文档封面，使用时请删除本页--第一张在有空调的房间内，夏天和冬天的室温均在20℃，夏天只需要穿衬衫，但冬天穿衬衫会感觉的冷，这是为什么答：那么在恒定20度（室内空气温度）的房间内，人体表面通过对流换热的方式散热量（由牛顿冷却公式计算）在冬天和夏天是一样的。
但是人体散热还有跟环境（在这里是室内墙壁）的辐射换热，应用大空间包小物体的简化模型可以计算，这个换热量与人体表面温度四次方和室内壁温四次方的差成正比，由于冬天比夏天室内壁温低，所以冬天人体辐射散热量大。
综上分析，人体总的散热量冬天比夏天多，因此冬天要比夏天多穿。
热水瓶的保温原理是什么答：热水瓶胆用双层玻璃做成，两层玻璃都镀上了银，好像镜子一样，能把热射线反射回去，这就断绝了热辐射的通路。
把热水瓶的两层玻璃之间抽成真空，就破坏了对流传导的条件。
热水瓶盖选用不容易传热的软木塞，隔断了对流传热的通路。
完善地把传热的三条道路都挡住了，热就可以长久地保留下来。
第二章12，为什么导电性能好的金属导热性能也好答：如果从原理上来解释的话，导电快的金属电子运动更频繁和自由，因此对于运动状态的传递也就快，也就是导热快。
15 冬天，经过白天太阳晒过的棉被，晚上盖起来感到很暖和，并且经过拍打以后效果更加明显。
试解释原因。
答：晒过的被子比较蓬松，里面空隙比较大，所以空气较多，空气的导热系数比较低，所以该在身上热量不易散失第三章为什么冰箱要定期除霜答：从电冰箱的工作原理来说，任何形式的制冷系统都有可能产生结霜现象。
其主要因素在于冰箱内空气的湿度和食物的含水量。
当箱内霜层很薄时，对蒸发器的传热影响不十分明显，但霜层逐渐增厚并使整个蒸发器被霜包住后，就会严重影响蒸发器的传热能力，使箱内温度降不下来。
第四章冬天，72℃的铁和600℃的木材摸上去的感觉是一样的，为什么答：因为人手感觉到的冷暖实质是热量传递的快慢，而铁的导温系数远远大于木头的导温系数。
1、什么是内部流动？什么是外部流动？答：所谓内部流动，是指流体流过与之换热的管壁内部，其流动边界层与热边界层不能自由发展，最后汇合于管道中心。
而外部流指的是换热壁面上的流动边界层和热边界层可以自由发展，存在一个边界层外的区域。
2、试说明管槽内对流换热的入口效应并解释其原因。
答：管槽内强制对流换热的入口效应：入口段由于热边界层较薄而具有比较充分的发展段高的表面传热系数。
入口段的热边界层较薄，局部表面传热系数较高，且沿着主流方向逐渐降低。
充分发展段的局部表面传热系数较低。
3、对流动现象而言，外略单管的流动与管道内的流动有什么不同？答：外掠单管流动的特点：边界层分离、发生绕流脱体而产生回流、漩涡和涡束。
4、对于外接管束的换热，整个管束的平均表面传热系数只有在流动方向管排数大于一定值后才与排数无关，试分析原因。
答：因后排管受到前排管尾流的影响（扰动）作用对平均表面传热系数的影响直到10排管子以上的管子才能消失。
5、什么叫大空间自然对流换热？什么叫有限自然对流换热？这与强制对流中的外部流动和内部流动有什么异同？答：大空间作自然对流时，流体的冷却过程与加热过程互不影响，当其流动时形成的边界层相互干扰时，称为有限空间自然对流。
这与外部流动和内部流动的划分有类似的地方，但流动的动因不同，一个由外在因素引起的流动，一个是由流体的温度不同而引起的流动。
6、如果把一块温度低于环境温度的大平板竖直地置于空气中，试画出平板上流体流动及局部表面传热系数分布的图像。
7.什么叫膜状凝结，什么叫珠状凝结?膜状凝结时热量传递过程的主要阻力在什么地方？答：凝结液体在壁面上铺展成膜的凝结叫膜状凝结，膜状凝结的主要热阻在液膜层，凝结液体在壁面上形成液珠的凝结叫珠状凝结。
8．在努塞尔关于膜状凝结理论分析的8条假定中，最主要的简化假定是哪两条?答：第3条，忽略液膜惯性力，使动量方程得以简化；第5条，膜内温度是线性的，即膜内只有导热而无对流，简化了能量方程。
《传热学》期末复习思考题1在一有空调的房间内，夏天和冬天的室温均控制在200C ，但冬天得穿毛线衣，而夏天只需穿衬衣。
这是为什么?2 某双层壁中的稳态温度分布如下图所示，问哪一层材料的导热率大？哪一层材料的导热热阻大？３某传热过程的温度分布曲线如下图所示，试分别画出其在下列情况下的温度分布曲线： 1)0/→λδ 2) h1∞→ 3) h2∞→ 4) h1∞→, h2∞→４一碗稀饭放在盛有自来水的容器中冷却，为了使稀饭冷却得快一些，可用汤勺搅拌。
试问，用汤勺搅动稀饭还是搅动容器中的自来水，稀饭冷却得快？为什么？５试分析白炽灯泡向环境空间散热过程６冬天，在同样的气温下，为什么有风时比无风时感到寒冷？７如图所示的二维平板的导热系数λ为常数，试以图上图给出的条件写出各边界的边界条件。
８对于已知外表面温度为t w2的长实心圆柱，当需求解其温度分布时，另一边界条件怎样给出？９试问：把初温相同，厚2δ的无限大平壁，横截面边长为2δ的正立方体，及半径为Ｒ（Ｒ＝δ）的圆柱体加热（或冷却）到中心面（线或点）为同一温度，哪一种物体所需时问最短？10从热阻角度分析，为什么在表面传热系数小的一侧加肋片效果较好？为什么用导热率大的材料做肋片？11为什么电厂发电机用氢气冷却比空气冷却效果好？为什么用水冷却比氢气冷却效果更好？12为什么流动边界层与热边界层的厚度之比与普朗特数有关？13同对流传热微分方程得h x ＝－0=∂∂∞-y y tt tw λ，式中没有流速Ｖ，能否说h x 与Ｖ无关？为什么？14为什么冷凝器上要装抽气器将其中的不凝结气体抽出？15表面发射率是物体表面的特性参数，表面吸收比是否也是物理表面的特性参数呢？为什么？16从减少冷藏车里冷量损失，试分析冷藏车外壳的油漆是深一点还是浅一点好？17已知在短波(m μλ1<)范围内，木板和铝板的光谱吸收比分别为2,1αλαλ，且21αλαλ<。
在长波范围内则相反。
第二章思考题1 试写出导热傅里叶定律的一般形式，并说明其中各个符号的意义。
答：傅立叶定律的一般形式为：n x t gradt q ∂∂-=λλ＝－，其中：gradt 为空间某点的温度梯度；n 是通过该点的等温线上的法向单位矢量，指向温度升高的方向；q 为该处的热流密度矢量。
2 已知导热物体中某点在x,y,z 三个方向上的热流密度分别为y x q q ,及z q ，如何获得该点的 热密度矢量？ 答：k q j q i q q z y x ⋅+⋅+⋅=，其中k j i ,,分别为三个方向的单位矢量量。
3 试说明得出导热微分方程所依据的基本定律。
答：导热微分方程式所依据的基本定律有：傅立叶定律和能量守恒定律。
4 试分别用数学语言将传热学术语说明导热问题三种类型的边界条件。
答：① 第一类边界条件：)(01ττf t w =>时，② 第二类边界条件：)()(02τλτf x tw =∂∂->时 ③ 第三类边界条件：)()(f w w t t h x t -=∂∂-λ5 试说明串联热阻叠加原则的内容及其使用条件。
答：在一个串联的热量传递过程中，如果通过每个环节的热流量都相同，则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻的和。
使用条件是对于各个传热环节的传热面积必须相等。
7.通过圆筒壁的导热量仅与内、外半径之比有关而与半径的绝对值无关，而通过球壳的导热量计算式却与半径的绝对值有关，怎样理解？答：因为通过圆筒壁的导热热阻仅和圆筒壁的内外半径比值有关，而通过球壳的导热热阻却和球壳的绝对直径有关，所以绝对半径不同时，导热量不一样。
6 发生在一个短圆柱中的导热问题，在下列哪些情形下可以按一维问题来处理？答：当采用圆柱坐标系，沿半径方向的导热就可以按一维问题来处理。
8 扩展表面中的导热问题可以按一维问题来处理的条件是什么？有人认为，只要扩展表面细长，就可按一维问题来处理，你同意这种观点吗？答：只要满足等截面的直肋，就可按一维问题来处理。
第二章思考题1、什么是傅里叶导热定律？它的意义是什么？傅里叶定律：在任意时刻，各向同性连续介质内任意位置处的热流密度在数值上与该点的温度梯度的大小成正比，方向相反。
意义：它揭示了导热热流与局部温度梯度之间的内在关系，是试验定律。
2、傅里叶定律中并没有出现时间，能否用来计算非稳态导热过程中的导热量？可以用来计算非稳态导热过程中的导热量3、试举例说明影响导热系数的因素有哪些？物性参数，与物质的几何形状，质量体积等因素无关主要取决于物质的种类、结构、密度、温度、压力和含湿量等有些材料，如木材、结构体、胶合板等还与方向有关(各向异性材料)有关4、什么是保温材料？选择和安装保温材料是应注意哪些问题？习惯上吧导热系数较小的材料称为保温材料(又称隔热材料或绝热材料)。
保温材料要注意防潮、防水。
5、推导导热微分方程式时依据的原理和定律是什么？依据：能量守恒定律和导热定律6、说明直角坐标系下的导热微分方程的适用条件。
某均质、各向同性物体内发生着导热过程，内部有强度为Φ的均匀内热源。
7.具体导热问题完整的数学描述应包括哪些内容？答：（1）导热微分方程()λφρτ•+∂∂+∂∂+∂∂=∂∂222222ztytxtct【直角坐标系】（2）单值性条件8.何谓导热问题的单值性条件？它包括哪些内容？答：（1）单值性条件：对问题予以描述的说明或限定性条件（2）内容①几何条件：规定了导热物体的几何形状和尺寸。
②物理条件：说明了导热物体的物理特征，如物体的热物性参数的大小及其随其他参数（如温度）的变化规律，是否有内热源，其大小和分布情况。
③初始条件：时间条件，给出了过程开始时刻物体内的分布状况。
④边界条件：规定了物体在边界上与外界环境之间在换热上的联系或相互作用。
9.试分别用数学语言及传热术语说明导热问题三种类型的边界条件。
答：（1）第一类边界条件。
规定了导热物体在边界上的温度，即()ττ,,,|,0zyxftw=>（2）第二类边界条件。
《传热学》复习一、思考题1、 试述导热系数、对流换热系数、传热系数的物理意义。
2、 试说明物体内的等温线为何不能相交？热流线能否相交？3、 有一正圆台的四周绝热，顶面温度高于底面，试作出定性等温面与热流线。
4、 一条暴露在大气中的热管道与外界通过哪些方式进行传热？5、 内径相同时，同种材料的厚壁管是否一定比薄壁管的热损失小？试举例说明。
6、 设冬天室内温度为1f T ，室外温度为2f T ，试针对下列情况画出从室内经砖墙到室外的温度分布示意曲线：（1） 室外平静无风；（2） 室外挂大风，冷空气以较大流速吹过砖墙表面；（3） 如果再考虑砖墙与周围环境之间的辐射换热，则温度分布将如何变动？为什么？7、 在夏天，室内保持20℃的室温，穿短裤、凉鞋和衬衫也感到舒服，而到冬天，室内保持同样温度，这时人们穿厚的运动衫才能感到舒服。
试说明原因。
8、 说明下列各式所描述的物理现象：（1）02=∇T ； （2）022=Φ+ dxT d k ； （3）⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂=∂∂2222y T x T a t T 9、 试说明固体导热第三类边界条件式()wf w n T k T T h ∂∂-=-中各项的含义，并说明在什么情况下，第三类边界条件可变为第一类边界条件。
10、 试述非稳态导热差分方程式的稳定性判据。
11、 试比较一维稳态导热和一维非稳态导热的差分方程式。
非稳态导热和稳态导热的差分方程式的求解有何区别？12、 平板、圆管、圆球及翅片各在什么情况下可以按一维稳态导热计算？13、 在推导圆筒壁稳定导热的计算式时作了哪些假设？为什么在运用傅里叶定律中不用热流密度来表示？14、 某热力管道采用两种不同材料的组合保温层，两层厚度相等，第二层的算术平均直径两倍与第一层的算术平均直径，而第二层材料的导热系数仅为第一层材料的一半。
如果把两层材料相互调换，其他情况不变，问每米长管道热损失将如何变化？15、 一厚度为δ的无限大平板，其导热系数k 不变，平板内具有均匀内热源Φ，平板一侧绝热，另一侧与温度为T f 的流体对流换热，换热系数为h ，试写出这一稳定导热过程的完整数学描述。
传热学思考题题文全文第1章《绪论》思考题1、一维大平壁稳态导热傅里叶定律的形式与牛顿冷却公式颇相似，那么为什么导热系数λ是物性，表面传热系数h却不是物性？2、导热傅里叶定律的写法（指负号）与问题中坐标的方位有没有什么关系？思考题 1.1附图中两种情形所对应的热流方程是否相同？3、试分析一只普通白炽灯泡点亮时的热量传递过程。
4、试分析一个灌满热水的暖水瓶的散热全过程中所有环节，应如何提高它的保温性能？5、请说明“传热过程”和“复合换热过程”这两个概念的不同点和相同点？6、对导热热流密度q和对对流换热时热流密度q的正负规定是否相同？为什么？7、你能正确区别热量，热流量，热流密度（或称热流通量）几个不同称呼的准确含义吗？它们哪些是矢量？在针对控制体积求和时，上述三个量是否处理方法相同？8、把q写成Φ/A，需要附加什么条件，还是无条件？9、你认为100 ℃的水和100 ℃的空气，哪个引起的烫伤更严重？为什么？10、酷热的夏天，用打开冰箱门的方法能不能使室内温度有明显的下降？11、热对流与对流换热有何根本的区别？12、列举你所了解的生活中或工程领域中传热的若干应用实例，并分析他们的基本传热原理。
13、为什么针对控制容积和针对表面的能量平衡关系有根本的差别？14、你认为传热学与热力学的研究对象和研究内容有什么相同和不同？15、三十多年以前，一名叫姆贝巴（Mpemba）的非洲学生曾经发现，同等条件下放在冰箱中的热冰琪淋汁反而比冷冰琪淋汁先开始结冰。
他请一位物理系的教授解释这个现象。
教授作了实测：用直径45 mm，容积100 cm3的玻璃杯放入温度不同的水在冰箱中冻结。
实验结果证明，在初始温度30℃～80℃范围内，温度越高，结冰越早。
你对这个问题如何认识？16、一位家庭主妇告诉她的工程师丈夫说，站在打开门的冰箱前会感觉很冷。
丈夫说不可能，理由是冰箱内没有风扇，不会将冷风吹到她的身上。
你觉得是妻子说得对，还是丈夫说得对？17、夏季会议室中的空调把室温定在24℃，同一个房间在冬天供暖季内将室温也调到24℃。
第一章思考题1． P23试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。
答：导热和对流的区别在于：物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象，称为导热；对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。
联系是：在发生对流换热的同时必然伴生有导热。
导热、对流这两种热量传递方式，只有在物质存在的条件下才能实现，而辐射可以在真空中传播，辐射换热时不仅有能量的转移还伴有能量形式的转换。
2． 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩－玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。
试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。
答：① 傅立叶定律：dx dt q λ-=，其中，q －热流密度；λ－导热系数；dx dt －沿x 方向的温度变化率，“－”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。
② 牛顿冷却公式：)(f w t t h q -=，其中，q －热流密度；h －表面传热系数；w t －固体表面温度；f t －流体的温度。
③ 斯忒藩－玻耳兹曼定律：4T q σ=，其中，q －热流密度；σ－斯忒藩－玻耳兹曼常数；T －辐射物体的热力学温度。
3． 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么？哪些是物性参数，哪些与过程有关？答：① 导热系数的单位是：W/(m.K)；② 表面传热系数的单位是：W/(m 2.K)；③ 传热系数的单位是：W/(m 2.K)。
这三个参数中，只有导热系数是物性参数，其它均与过程有关。
4． 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时，冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何一个环节来计算（过程是稳态的），但本章中又引入了传热方程式，并说它是“换热器热工计算的基本公式”。
试分析引入传热方程式的工程实用意义。
答：因为在许多工业换热设备中，进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧，是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。
5． 用铝制的水壶烧开水时，尽管炉火很旺，但水壶仍然安然无恙。
传热学部分思考题Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】教材上的思考题第8章思考题1．试说明热传导（导热）、热对流和热辐射三种热量传递基本方式之间的联系与区别。
区别：它们的传热机理不同。
导热是由于分子、原子和电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递现象，其本质是介质的微观粒子行为。
热对流是由于流体的宏观运动，致使不同温度的流体相对位移而产生的热量传递现象，其本质是微观粒子或微团的行为。
辐射是由于物体内部微观粒子的热运动而使物体向外发射辐射能的现象，其本质是电磁波，不需要直接接触并涉及能量形式的转换。
联系：经常同时发生。
2．试说明热对流与对流换热之间的联系与区别。
热对流是由于流体的宏观运动，致使不同温度的流体相对位移而产生的热量传递现象。
对流换热是流体与固体表面之间由热对流和导热两种传热方式共同作用导致的传热结果。
3. 从传热的角度出发，采暖散热器和冷风机应放在什么高度最合适答：采暖器和冷风机主要通过对流传热的方式使周围空气变热和变冷，使人生活在合适的温度范围中，空气对流实在密度差的推动下流动，如采暖器放得太高，房间里上部空气被加热，但无法产生自然对流使下部空气也变热，这样人仍然生活在冷空气中。
为使房间下部空气变热，使人感到舒适，应将采暖器放在下面，同样的道理，冷风机应放在略比人高的地方，天热时，人才能完全生活在冷空气中4．在晴朗无风的夜晚，草地会披上一身白霜，可是气象台的天气报告却说清晨最低温度为2℃。
试解释这种现象。
但在阴天或有风的夜晚（其它条件不变），草地却不会披上白霜，为什么答：深秋草已枯萎，其热导率很小，草与地面可近似认为绝热。
草接受空气的对流传热量，又以辐射的方式向天空传递热量，其热阻串联情况见右图。
所以，草表面温度t gr 介于大气温度t f 和天空温度t sk 接近，t gr 较低，披上“白霜”。
如有风，hc 增加，对流传热热阻R 1减小，使t gr 向t f 靠近，即t gr 升高，无霜。
第一章思考题1． P23试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。
答：导热和对流的区别在于：物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象，称为导热；对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。
联系是：在发生对流换热的同时必然伴生有导热。
导热、对流这两种热量传递方式，只有在物质存在的条件下才能实现，而辐射可以在真空中传播，辐射换热时不仅有能量的转移还伴有能量形式的转换。
2． 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩－玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。
试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。
答：① 傅立叶定律：dx dt q λ-=，其中，q －热流密度；λ－导热系数；dx dt －沿x 方向的温度变化率，“－”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。
② 牛顿冷却公式：)(f w t t h q -=，其中，q －热流密度；h －表面传热系数；w t －固体表面温度；f t －流体的温度。
③ 斯忒藩－玻耳兹曼定律：4T q σ=，其中，q －热流密度；σ－斯忒藩－玻耳兹曼常数；T －辐射物体的热力学温度。
3． 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么？哪些是物性参数，哪些与过程有关？答：① 导热系数的单位是：W/(m.K)；② 表面传热系数的单位是：W/(m 2.K)；③ 传热系数的单位是：W/(m 2.K)。
这三个参数中，只有导热系数是物性参数，其它均与过程有关。
4． 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时，冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何一个环节来计算（过程是稳态的），但本章中又引入了传热方程式，并说它是“换热器热工计算的基本公式”。
试分析引入传热方程式的工程实用意义。
答：因为在许多工业换热设备中，进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧，是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。
5． 用铝制的水壶烧开水时，尽管炉火很旺，但水壶仍然安然无恙。
第一章思考题1． P23试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。
答：导热和对流的区别在于：物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象，称为导热；对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。
联系是：在发生对流换热的同时必然伴生有导热。
导热、对流这两种热量传递方式，只有在物质存在的条件下才能实现，而辐射可以在真空中传播，辐射换热时不仅有能量的转移还伴有能量形式的转换。
2． 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩－玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。
试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。
答：① 傅立叶定律：dx dt q λ-=，其中，q －热流密度；λ－导热系数；dx dt －沿x 方向的温度变化率，“－”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。
② 牛顿冷却公式：)(f w t t h q -=，其中，q －热流密度；h －表面传热系数；w t －固体表面温度；f t －流体的温度。
③ 斯忒藩－玻耳兹曼定律：4T q σ=，其中，q －热流密度；σ－斯忒藩－玻耳兹曼常数；T －辐射物体的热力学温度。
3． 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么哪些是物性参数，哪些与过程有关答：① 导热系数的单位是：W/；② 表面传热系数的单位是：W/；③ 传热系数的单位是：W/。
这三个参数中，只有导热系数是物性参数，其它均与过程有关。
4． 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时，冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何一个环节来计算（过程是稳态的），但本章中又引入了传热方程式，并说它是“换热器热工计算的基本公式”。
试分析引入传热方程式的工程实用意义。
答：因为在许多工业换热设备中，进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧，是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。
5． 用铝制的水壶烧开水时，尽管炉火很旺，但水壶仍然安然无恙。
传热学黄善波课后思考题传热学黄善波课后思考题黄善波是国内著名的传热学专家，他的《传热学》是学习和研究传热学的经典教材之一。
在深入研读黄善波的教材后，我对其中提供的课后思考题深感兴趣。
本文将系统地回顾和总结黄善波传热学课后思考题，并就其中一些值得探讨的问题给出自己的见解。
1. 传热学的研究对象是什么？传热学的研究方法有哪些？（提示：可以从微观和宏观两个方面回答）传热学的研究对象是热量在物质中的传递过程。
传热学研究热的传递，包括传导、对流和辐射三种方式。
传热学的研究方法可以从微观和宏观两个方面进行分析。
微观层面，传热学运用分子动理论等方法研究热的传递机制和过程，通过数学模型和统计方法解释和预测热传递现象。
宏观层面，传热学可以通过实验和工程分析来研究热的传递规律，例如通过实验设备和工程设计来测量和改善传热效率。
2. 传热过程的基本方程是什么？请简要介绍传热方程中的每一项。
传热过程的基本方程可以表示为：Q = U × A × ΔT。
其中，Q代表传热量，U代表传热系数，A代表传热面积，ΔT代表温度差。
传热方程中的每一项都具有重要的物理意义。
传热量Q是描述传热过程中热能的转移和传递的关键参数。
传热系数U反映了物质之间传热的能力，其值越大，传热效果越好。
传热面积A表示热的传递面积大小，传热面积越大，热的传递越充分。
温度差ΔT是描述温度梯度的参数，在传热过程中起着驱动热量传递的作用。
3. 传热过程中的对流传热有哪些特点？用公式表示对流传热的传热方程，并解释每一项的含义。
对流传热是传热过程中的一种重要方式，具有很多特点。
对流传热是通过流体的运动传递热量的方式，流体可以是液体或气体。
对流传热受到流体温度、流速、流道形状和流体性质等因素的影响。
其传热方程可以表示为：Q = h × A × ΔT。
其中，h代表对流传热系数，A代表传热面积，ΔT代表温度差。
对流传热系数h反映了流体对热传递的能力，其值越大，热传递效果越好。
传热学思考题集锦1、烧开水时，为什么一旦水烧干了，铝壶就很容易烧坏？答：水侧沸腾的表面传热系数远大于火焰侧沸腾的表面传热系数。
未干燥时，釜底更接近水温，因此不会达到铝的熔点。
2、同样是25°c的房子，为什么夏天可以穿衬衫，而冬天却要穿毛衣？答案：墙壁内侧温度夏天比冬天高。
所以，人体向外辐射的能量冬天比夏天多，而自然对流和辐射换热处于同一数量级。
3.在电影《泰坦尼克号》中，为什么杰克冻死了，而罗斯没有？答案：一般来说，在相同温度和压力状态下，水的换热能力比空气强，所以jack身体散热比rose快。
（物性的影响）4.1999年9月5日中央电视台的“科技博览会”指出，铁在72℃和600℃时的木头摸上去的感觉是一样的，您知道为什么吗？答案：人手感觉到的冷暖实际上是热量传递的快慢，而铁的导（吸）热系数远大于木头的。
5.摩托车手的膝盖需要特殊绝缘。
你知道为什么吗？答案：因为膝盖处的热边界层很薄（相当于外掠物体的前驻点），换热能力较强，该处与空气的换热量较大。
6.在冬天，透过玻璃晒太阳感觉更暖和。
为什么？答案：普通玻璃对太阳辐射的光几乎完全穿透，而对常温下室内物体的红外辐射能量被阻挡在房间内，这一现象类似于“温室效应”。
7.在北方，在深秋或初冬的清晨，为什么树叶总是在面向空间的一侧结冰？答：与背向太空的一面相比，背向太空的一面必须向温度非常低的空间辐射更多的热量，使其表面温度更低，因此更容易结霜。
8、室温下呈黑色的铁棒在炉中加热时，颜色渐呈暗红、红、橙黄，您知道为什么第1页答：随着铁棒加热和温度升高，辐射能量最大的波长向短波方向移动，即经历了从远红外、近红外到可见光的区域，因此呈现上述颜色变化。
9.冬天，被子被晒伤后会被拍打。
为什么感觉这么暖和？答案：被晒过的棉被，轻轻拍打后，大量的空气进入棉絮空间，空气在狭小的棉絮空间内自然对流不容易展开，由于空气的导热系数很低，故能起到很好的保温作用。
10.为什么大耳朵的人更容易冻伤？答案：耳朵的散热可看成是一维肋片导热，耳朵大的人沿肋高的方向热阻较小，耳朵温度更容易接近于周围环境的温度。
传热学思考题1. 热量传递的三种基本方式。
热量传递的三种基本方式：导热(热传导)、热对流和热辐射。
2.牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义。
3．傅立叶定律的基本表达式。
4.导热系数物质的重要热物性参数，只与物质本身性质有关，与过程无关。
表征物质导热能力大小。
实验测定影响导热系数的因素：物质的种类、温度、湿度、压力、密度等，但主要影响因素是物质的种类和温度。
许多工程材料λ与t 的关系可表示为： 0(1)bt λλ=+4.为什么隔热保温材料一般为多孔材料？是否孔隙越大越好？为什么隔热保温材料要防潮？(1)空隙中充有空气,空气导热系数小,因此保温性好;(2)空隙太大,会形成自然对流换热,辐射的影响也会增强,因此并非空隙越大越好。
(3)由于水分的渗入，替代了相当一部分空气，而且更主要的是水分将从高温区向低温区迁移而传递热量。
因此，湿材料的导热系数比干材料和水都要大。
所以，建筑物的围护结构，特别是冷、热设备的保温层，都应采取防潮措施。
5.热扩散率的概念。
热扩散率（用a 表示）反映了导热过程中材料的导热能力与沿途物质储热能力之间的关系。
热扩散率表征物体被加热或冷却时，物体内各部分温度趋向于均匀一致的能力。
在同样加热条件下，物体的热扩散率越大，物体内部各处的温度差别越小。
热扩散率反应导热过程动态特性，是研究不稳态导热的重要物理量。
6．导热问题的完整数学描述。
完整数学描述：导热微分方程 + 单值性条件7.导热问题的边界条件。
边界条件说明导热体边界上过程进行的特点反映过程与周围环境相互作用的条件（１）第一类边界条件：已知任一瞬间导热体边界上温度值；（2）第二类边界条件：已知物体边界上热流密度的分布及变化规律，第二类边界条件相当于已知任何时刻物体边界面法向的温度梯度值；（3）第三类边界条件：当物体壁面与流体相接触进行对流换热时，已知任一时刻边界面周围流体的温度和表面传热系数。
8.由第三类边界条件下通过平壁的一维稳态导热量关系式，分析为了增加传热量，可以采取哪些措施?[]() W w f ΦhA t t =-[]2m W )( f w t t h AΦq -==q gradtλ=-⋅第三类边界条件下通过平壁的一维稳态导热量关系式：为了增加传热量，可以采取哪些措施?（1）增加温差（t f1 - t f2），但受工艺条件限制（2）减小热阻：a) 金属壁一般很薄(δ 很小)、导热系数很大，故导热热阻一般可忽略 b) 增大h 1、h 2，但提高h 1、h 2并非任意的c) 增大换热面积 A 也能增加传热量在一些换热设备中，在换热面上加装肋片是增大换热量的重要手段。
传热学第二章思考题第二章思考题1、什么是傅里叶导热定律？它的意义是什么？傅里叶定律：在任意时刻，各向同性连续介质内任意位置处的热流密度在数值上与该点的温度梯度的大小成正比，方向相反。
意义：它揭示了导热热流与局部温度梯度之间的内在关系，是试验定律。
2、傅里叶定律中并没有出现时间，能否用来计算非稳态导热过程中的导热量？可以用来计算非稳态导热过程中的导热量3、试举例说明影响导热系数的因素有哪些？物性参数，与物质的几何形状，质量体积等因素无关主要取决于物质的种类、结构、密度、温度、压力和含湿量等有些材料，如木材、结构体、胶合板等还与方向有关(各向异性材料)有关4、什么是保温材料？选择和安装保温材料是应注意哪些问题？习惯上吧导热系数较小的材料称为保温材料(又称隔热材料或绝热材料)。
保温材料要注意防潮、防水。
5、推导导热微分方程式时依据的原理和定律是什么？依据：能量守恒定律和导热定律6、说明直角坐标系下的导热微分方程的适用条件。
某均质、各向同性物体内发生着导热过程，内部有强度为Φ的均匀内热源。
7.具体导热问题完整的数学描述应包括哪些内容？答：（1）导热微分方程()λφρτ+++=222222ztytxtct【直角坐标系】（2）单值性条件8.何谓导热问题的单值性条件？它包括哪些内容？答：（1）单值性条件：对问题予以描述的说明或限定性条件（2）内容①几何条件：规定了导热物体的几何形状和尺寸。
②物理条件：说明了导热物体的物理特征，如物体的热物性参数的大小及其随其他参数（如温度）的变化规律，是否有内热源，其大小和分布情况。
③初始条件：时间条件，给出了过程开始时刻物体内的分布状况。
④边界条件：规定了物体在边界上与外界环境之间在换热上的联系或相互作用。
9.试分别用数学语言及传热术语说明导热问题三种类型的边界条件。
答：（1）第一类边界条件。
规定了导热物体在边界上的温度，即()ττ,,,|,0zyxftw=>（2）第二类边界条件。
传热学思考题1. 热量传递的三种基本方式。
热量传递的三种基本方式：导热(热传导)、热对流和热辐射。
2.牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义。
3傅立叶定律的基本表达式。
4.为什么隔热保温材料一般为多孔材料？是否孔隙越大越好？为什么隔热保温材料要防潮？(1)空隙中充有空气,空气导热系数小,因此保温性好;(2)空隙太大,会形成自然对流换热,辐射的影响也会增强,因此并非空隙越大越好。
(3)由于水分的渗入，替代了相当一部分空气，而且更主要的是水分将从高温区向低温区迁移而传递热量。
因此，湿材料的导热系数比干材料和水都要大。
所以，建筑物的围护结构，特别是冷、热设备的保温层，都应采取防潮措施。
5.热扩散率的概念。
热扩散率（用a 表示）反映了导热过程中材料的导热能力与沿途物质储热能力之间的关系。
热扩散率表征物体被加热或冷却时，物体内各部分温度趋向于均匀一致的能力。
在同样加热条件下，物体的热扩散率越大，物体内部各处的温度差别越小。
热扩散率反应导热过程动态特性，是研究不稳态导热的重要物理量。
6．导热问题的完整数学描述。
完整数学描述：导热微分方程+单值性条件7.边界条件。
边界条件说明导热体边界上过程进行的特点反映过程与周围环境相互作用的条件（１）第一类边界条件：已知任一瞬间导热体边界上温度值；（2）第二类边界条件：已知物体边界上热流密度的分布及变化规律，第二类边界条件相当于已知任何时刻物体边界面法向的温度梯度值；（3）第三类边界条件：当物体壁面与流体相接触进行对流换热时，已知任一时刻边界面周围流体的温度和表面传热系数。
8.由第三类边界条件下通过平壁的一维稳态导热量关系式，分析为了增加传热量，可以采取哪些措施?第三类边界条件下通过平壁的一维稳态导热量关系式：为了增加传热量，可以采取哪些措施?（1）增加温差（t f1-t f2），但受工艺条件限制[]() W w f ΦhA t t =-[]2m W )( f w t t h AΦq -==[]W 112121A h A A h t t Φf f ++-=λδq gradt λ=-⋅（2）减小热阻：a)金属壁一般很薄(d 很小)、导热系数很大，故导热热阻一般可忽略 b)增大h 1、h 2，但提高h 1、h 2并非任意的c)增大换热面积A 也能增加传热量在一些换热设备中，在换热面上加装肋片是增大换热量的重要手段。
教材上的思考题第8章 思考题1．试说明热传导（导热）、热对流和热辐射三种热量传递基本方式之间的联系与区别。
区别：它们的传热机理不同。
导热是由于分子、原子和电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递现象，其本质是介质的微观粒子行为。
热对流是由于流体的宏观运动，致使不同温度的流体相对位移而产生的热量传递现象，其本质是微观粒子或微团的行为。
辐射是由于物体内部微观粒子的热运动而使物体向外发射辐射能的现象，其本质是电磁波，不需要直接接触并涉及能量形式的转换。
联系：经常同时发生。
2．试说明热对流与对流换热之间的联系与区别。
热对流是由于流体的宏观运动，致使不同温度的流体相对位移而产生的热量传递现象。
对流换热是流体与固体表面之间由热对流和导热两种传热方式共同作用导致的传热结果。
3. 从传热的角度出发，采暖散热器和冷风机应放在什么高度最合适？答：采暖器和冷风机主要通过对流传热的方式使周围空气变热和变冷，使人生活在合适的温度范围中，空气对流实在密度差的推动下流动，如采暖器放得太高，房间里上部空气被加热，但无法产生自然对流使下部空气也变热，这样人仍然生活在冷空气中。
为使房间下部空气变热，使人感到舒适，应将采暖器放在下面，同样的道理，冷风机应放在略比人高的地方，天热时，人才能完全生活在冷空气中4．在晴朗无风的夜晚，草地会披上一身白霜，可是气象台的天气报告却说清晨最低温度为2℃。
试解释这种现象。
但在阴天或有风的夜晚（其它条件不变），草地却不会披上白霜，为什么？答：深秋草已枯萎，其热导率很小，草与地面可近似认为绝热。
草接受空气的对流传热量，又以辐射的方式向天空传递热量，其热阻串联情况见右图。
所以，草表面温度t gr 介于大气温度t f 和天空温度t sk 接近，t gr 较低，披上“白霜”。
如有风，hc 增加，对流传热热阻R 1减小，使t gr 向t f 靠近，即t gr 升高，无霜。
阴天，天空有云层，由于云层的遮热作用，使草对天空的辐射热阻R 2增加，t gr 向t f 靠近，无霜（或阴天，草直接对云层辐射，由于天空温度低可低达-40℃），而云层温度较高可达10℃左右，即t sk 在阴天较高，t gr 上升，不会结霜）。
5．在一有空调的房间内，夏天和冬天的室温均控制在20℃，但冬天得穿毛线衣，而夏天只需穿衬衫。
这是为什么？答：人体在房间里以对流传热和辐射传热的方式散失热量，有空调时室内t fi 不变，冬天和夏天人在室内对流散热不变。
由于夏天室外温度0f t 比室内温度fi t 高，冬天0f t 比fi t 低，墙壁内温度分布不同，墙壁内表面温度wi t 在夏天和冬天不一样。
显然，wi t 夏>wi t 冬，这样人体与墙壁间的辐射传递的热量冬天比夏天多。
在室温20℃的房间内，冬天人体向外散热比夏天多而感到冷，加强保温可使人体散热量减少，如夏天只穿衬衫，冬天加毛线衣，人就不会感到冷。
第十一章（基本概念较多，就交给你了！！）第十二章没找到现成的。
找到的一些其他的思考题第八章1-1试列举生活中热传导、对流传热核辐射传热的事例。
1-2 冬天，上午晒被子，晚上睡觉为什么还感到暖和？答：被子散热可是为无限大平面导热。
晒被子使被子变得蓬松，含有更多的空气，而空气热导率较小，使被子的表现电导率变小。
另外，被子晒后厚度增加。
总之，被子晒后，其导热热阻δ/λA变大，人体热量不易向外散失，睡在被子里感到暖和（被子蓄热不必考虑：①被子蓄热不多；②上午晒被子，晚上蓄热早已散光）。
1-3通过实验测定夹层中流体的热导率时，应采用图1-6种哪个装置？为什么？答：左边一种。
这种装置热面在上，冷面在下，使流体对流传热减少到零，由这种装置测得的热导率不受对流传热的影响。
如果采用右边一种装置，由于对流传热的影响而测得的热导率偏大。
1-4在思考题1-3中，流体为空气时热导率可用式（1-1）计算，式中Δt为热、冷面的温度差，δ为空气夹层的厚度，Φ为通过空气夹层的热流量，A为空气夹层的导热面积。
实践证明，Δt不能太大，否则测得的热导率比真实热导率大。
试分析其原因。
答：热面和冷面的传热热流量Φ=Φc+Φd+Φr=λΔtA/δ。
由思考题1-3可见，左边一种装置虽然减少了对流传热的影响，但如Δt较大，辐射传热量Φr对测量气体热导率的影响却不能忽略，会影响热导率λ测定的准确性。
这时，热传导率实质上是以导热和辐射传热两种方式传递热量形式的表现热导率λe。
显然，λe>λ（其中λ为气体的真实热导率）。
由于辐射传热量Φr正比于热面和冷面温度的四次方之差（T14-T24），只有在热面和冷面温度之差（t1-t2）较小时，辐射传热的影响才可忽略，Φ≈Φd=λΔtA/δ。
1-5从传热的角度出发，采暖散热器和冷风机应放在什么高度最合适？答：采暖器和冷风机主要通过对流传热的方式使周围空气变热和变冷，使人生活在合适的温度范围中，空气对流实在密度差的推动下流动，如采暖器放得太高，房间里上部空气被加热，但无法产生自然对流使下部空气也变热，这样人仍然生活在冷空气中。
为使房间下部空气变热，使人感到舒适，应将采暖器放在下面，同样的道理，冷风机应放在略比人高的地方，天热时，人才能完全生活在冷空气中。
1-6从表1-1对流传热系数的大致范围，你可以得出哪些规律性的结论？答：从表1-1可看出如下规律：①空气的对流传热系数小于水的对流传热系数；②同一种流体，强迫对流传热系数大于自然对流传热系数；③同一种流体有变相时的对流传热系数大于无变相识的对流传热系数；④水变相时的对流传热系数大于有机介质相变对流传热系数。
1-7 多层热绝热有铝箱和玻璃纤维纸、玻璃布、尼龙网等依次包扎而成，并且整个系统处在高真空下。
在20~300K 的温度下它的热导率可抵达（0.1~0.6）×10-4W/(m ·K )，试分析其原因。
答：由于系统处于高真空，导热和对流传热的作用减少到很小，多层铝箱间用热导率很小的玻璃纤维纸、玻璃布、尼龙网隔开，导热作用较小；铝箱的玻璃作用使辐射传热也很小（详见第八章）。
这样，这个系统使三种传热方式传递的热流量都大大减少，所以其表现热导率就很小。
1-8 在晴朗无风的夜晚，草地会披上一身白霜，可是气象台的天气报告却说清晨最低温度为2℃。
试解释这种现象。
但在阴天或有风的夜晚（其它条件不变），草地却不会披上白霜，为什么？答：深秋草已枯萎，其热导率很小，草与地面可近似认为绝热。
草接受空气的对流传热量，又以辐射的方式向天空传递热量，其热阻串联情况见右图。
所以，草表面温度t gr 介于大气温度t f 和天空温度t sk 接近，t gr 较低，披上“白霜”。
如有风，hc 增加，对流传热热阻R 1减小，使t gr 向t f 靠近，即t gr 升高，无霜。
阴天，天空有云层，由于云层的遮热作用，使草对天空的辐射热阻R 2增加，t gr 向t f 靠近，无霜（或阴天，草直接对云层辐射，由于天空温度低可低达-40℃），而云层温度较高可达10℃左右，即t sk 在阴天较高，t gr 上升，不会结霜）。
1-9 在一有空调的房间内，夏天和冬天的室温均控制在20℃，但冬天得穿毛线衣，而夏天只需穿衬衫。
这是为什么？（提示：参考图1-8，先画出夏天和冬天墙壁传热的温度分布曲线，在解释这种现象。
）答：人体在房间里以对流传热和辐射传热的方式散失热量，有空调时室内t fi 不变，冬天和夏天人在室内对流散热不变。
由于夏天室外温度0f t 比室内温度fi t 高，冬天0f t 比fi t 低，墙壁内温度分布不同，墙壁内表面温度wi t 在夏天和冬天不一样。
显然，wi t 夏>wi t 冬，这样人体与墙壁间的辐射传递的热量冬天比夏天多。
在室温20℃的房间内，冬天人体向外散热比夏天多而感到冷，加强保温可使人体散热量减少，如夏天只穿衬衫，冬天加毛线衣，人就不会感到冷。
1-10 饱和水蒸气管道外包保温材料，试分析三种传热方式怎样组成由水蒸气经管道壁和 保温层到空气的传递过程，并画出热阻串并联图。
答：1-11 在思考题1-10中，管道外壁的温度近似等于饱和水蒸气的温度。
试用热阻分析解释这一现象。
答：蒸汽凝结c h 很大，热阻1c R 很小。
金属管道热导率较大，而其厚度很小，导热热阻2d R 也很小。
管道保湿时，管道散热量φ很小，管壁外表面21121()w f X c d f t t R R t φ=-+≈。
1-12 某双层壁中的温态温度分布如图1-7所示，问哪一层材料的热导率大？哪一层材料的导热热阻大？答：由111q gradt λ=-，222q gradt λ=-，稳态时12q q =，而12gradt gradt >，所以12λλ<。
二热阻串联，由t R φ=V ，12t t <V V ，所以12R R <。
1-13 某传热过程的温度分布如图1-8所示，是分别画出其在下列情况下的温度分布曲线：（1）/δλ→∞；（2）1h →∞；（3）2h →∞；（4）1h →∞，2h →∞。
1-14 一碗稀饭放在盛有自来水的面盆中冷却。
为了使稀饭冷却得快一些，用汤勺搅动。
问用汤勺搅动稀饭时稀饭冷却得快，还是搅动自来水时稀饭冷却得快？为什么？答：稀饭放在冷水中冷却时，热量由稀饭经碗壁传给碗外盆中水。
由经验判断，水侧表面对流传热系数要大于稀饭侧表面对流传热系数，即稀饭侧热阻大于水侧热阻。
用汤勺搅动来使表面对流传热系数c h 增加即减少对流传热热阻，减少最大热阻效果最佳，所以用汤勺搅动稀饭时冷却效果较好。
1-15 图1-9为三种太阳能热水器的元件：图a 为充满水的金属管；图b 为在图a 的管外加一玻璃罩，玻璃罩和金属管间有空气；图c 为在管外加一玻璃罩，但罩与金属管间抽真空。
试分析用框图表示三元件的传热过程，并论述其效率由图a 向图c 逐步提高的原因。
答：a 中水管接受太阳能后，直接向周围物体（天空等）辐射散热，又向周围空气对流散热。
b 中水管接受太阳能后，直接向玻璃管辐射散热。
玻璃管的温度要比天空温度高得多，使辐射散热减少。
水管向夹层中空气对流散热，夹层中空气比外界空气温度高，而且封闭的夹层（凝结） 蒸汽 管内表面 管外表面 保温层外表面空气对流导热 导热 对流 辐射 R 4c t 汽或t f1 t w1 t w2 t w3 t 气 或t f2R 1c R 2d R 3d R 4r也使对流传热系数减少，对流散热也减少。
C 中水管接受太阳能后，直接向玻璃管辐射散热，情况用b ，由于夹层中真空，没有空气，使对流散热为零。
所以，由a 至c 散热量逐渐减少，效率逐步提高。
1-16 有两幢形状和大小相同的房屋，室内保持相同的温度。
早晨发现一幢房屋屋顶有霜，另一幢屋顶无霜。
试分析哪一幢房屋屋顶隔热性能好。
